高中物理 《磁场》教案 鲁科版选修3-1
高中物理选修3-1磁现象和磁场优秀教案
第三章磁场全章教学设计全章教学内容分析我们生活在磁的世界里,但是磁对我们来说,依然相当神秘。
本章从磁现象和电流磁效应导入磁场,首先介绍了磁场的性质及描述,进而研究磁场对通电导线和运动电荷的作用力。
最后介绍带电粒子在磁场中的运动。
全章的知识结构始终遵循“从充满问题的现象入手,从实验中发现本质,从本质中体会应用”这一思路。
磁场对电流的作用——安培力在本章中起着承上启下的作用,它不仅是磁场性质的重要体现,而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础,还是电磁感应动态分析的重要组成部分。
在洛伦兹力公式的处理上,教材从“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向移动形成的”这两个事实出发,提出磁场对运动电荷有作用力的设想,然后用实验来验证,在此基础上引入洛伦兹力概念,并借助电流的微观模型推导洛伦兹力。
一般情况下,带电粒子在磁场中的运动比较复杂,它被广泛运用于探索物质的微观结构图相互作用并且在现代科技中有着广泛的应用。
教材结合显像管、质谱仪、回旋加速器应用实例主要介绍了带电粒子垂直进入匀强磁场中的匀速圆周运动,旨在让学生掌握粒子运动与控制的研究方法。
课标要求1.内容标准(1)列举磁现象在生活和生产中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
例1:观察计算机磁盘驱动器的结构,大致了解其工作原理。
(2)了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。
会用磁感线描述磁场。
例2:了解地磁场的分布、变化,及其对人类生活的影响。
(3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
(4)通过实验认识安培力,会判断安培力的方向。
会计算匀强磁场中安培力的大小。
例3:利用电流天平或其他简易装置,测量或比较磁场力。
例4:了解磁电式电表的结构和工作原理。
(5)通过实验认识洛伦兹力。
会判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小。
了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。
例5:观察阴极射线在磁场中的偏转。
5.1《磁场》学案(鲁科版选修3-1).doc
第一节磁场学案【学习目标】1、了解简单的磁现象,了解磁性材料2、认识磁场,知道在磁体周围存在着磁场3、知道地球是一个大磁体,了解地磁场的存在,并能用于解释一些奇妙的现象4、会用小磁针来检测磁场的存在并判断磁场的方向【自主预习】—磁现象:♦物体有吸引铁一类物质的性质叫—♦具有磁性的物体叫♦磁体上磁性最强的部分叫(对条形磁铁来说,其磁极在两端。
我们把两个磁极分别叫北(N)级和南(S)级。
将条形磁铁悬挂起来(演示),静止时其指向地理北极的叫北级,指向地理南极的叫南级。
词性很弱的叫中性区)♦同名磁极异名磁极变无磁性物体为有磁性物体变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.2、磁场:①磁体周围存在磁场,磁场是物质存在的另一种形式,是一种客观存在。
由于小磁针的指南指北性表明地球也会对磁针产生磁力,所以说明地球是一个大磁体.②地球也是一个大磁体,周围存在着地磁场。
【典型例题】例1、A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M; B为铁片,质量为m,整个装置用软绳悬挂于0点,当电磁铁通电,铁片被P 吸引上升的过程中,软绳上的拉力F大小为()A. F=MgB. F<(M+m)g B. 厂C. F=(M 十m)gD. F>(M 十m)g例2.随着“神舟”六号载人飞船成功巡天,华夏儿女的下一个目标是登上月球,关于月球上的物理现象和规律,同学们提出了很多问题和猜想,有关月球有无磁场,同学们提出了自已的猜想和检验猜想的实验方案:(1)取一小磁针用细线悬挂在月球表面附近,如果它静止时指向某一方向,则可表明月球周围存在磁场。
(2)小磁针静止时,它的N极指向就是“月磁”的北极。
你认为这个实验方案中有没有需要改进或改正的地方,如有请改进或改正。
解析.(1)应做多次实验,观察小磁针是否总是指向某一个方向。
(2)小磁针静止时,它的N极指向就是“月磁”的南极。
【达标训练】一、选择题1>铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B,则()A. A、B一定互相吸引B. A、B一定互相排斥C. A^ B之间可能无磁场力作用D. A、B可能互相吸引,也可能互相排斥2、以下说法中正确的是()A. 磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B. 电流与电流之间的相互作用是通过电场产生的C. 磁极与电流间的相互作用是通过电场和磁场而共同产生的3、关于地磁场,下列说法正确的是()A. 地球是一个巨大的磁体,地磁N极在地理南极附近,S极在地理北极附近B. 地磁场在地表附近某处,有两个分量,水平分量指向地理北极附近,竖直分量一定竖直向下C. 若指南针放在地心,则它的N极指向地球北极D. 若指南针放在地心,则它的N极指向地球南极二、填空题4、磁场是磁极、电流周围存在的一种,其基本性质是对放入其中的、有力的作用,磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用,都是通过发生的。
高中物理选修3-1《磁场》精品教学案(全章整理含答案)
高中物理选修3-1《磁场》精品教学案(全章整理)第1节磁现象和磁场一、磁现象及电流的磁效应1.磁现象(1)磁性:物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体:天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。
(3)磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫做南极(S极),指北的磁极叫做北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律:自然界中的磁体总存在着两个磁极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2.电流的磁效应(1)奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了转动。
(2)意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系。
二、磁场1.磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用。
(2)通电导线对磁体有作用力,磁体对通电导线也有作用力。
(3)两条通电导线之间也有作用力。
2.磁场(1)定义:磁体与磁体之间,磁体与通电导线之间,以及通电导线与通电导线之间的相互作用,是通过磁场发生的,磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质:对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。
三、地球的磁场1.地磁场图3-1-1地球本身是一个磁体,N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近。
自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向,这就是指南针的原理。
2.磁偏角小磁针的指向与正南方向之间的夹角。
3.太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场。
1.自主思考——判一判(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。
(×)(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。
(√)(3)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷),同样磁体也可以只有N极或S极。
(×)(4)地磁场能使小磁针的两极指向正南正北。
(×)(5)地理的南北极与地磁的南北极并不重合,地磁的北极在地理北极附近。
(×)(6)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。
鲁科版选修(3-1)第一节《探究磁场对电流的作用》word教案
平和正兴学校2009-2010学年上学期
高二年级物理备课组教案主备人:朱兰图成员:领导:
(阻力矩与旋转角度成正比M/=Kθ),由于对给定的表头来说B、K、L、L/都
教师提问:该如何克服这个难题,让一个线圈沿一个方向一直转动下去?
学生思考回答:如上图,如果我们能在线圈转过与磁场方向垂直的位置后,如果改变线圈电流方向,线圈就可以沿一个方向一直运动下去。
老师:电刷与换向器的作用要注意什么呀?(
学生:电机运动的机械能不是凭空产生的,而是要靠消耗电能为前提的。
即电动机是将。
选修31第三章磁场教案
选修 3-1 第三章磁场教案第一节磁现象和磁场(1 课时)一.教学目标(一)知识与技能 1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。
2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。
3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的知道地球具有磁性。
(二)过程与方法利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。
(三)情感态度与价值观通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力,体现磁现象的广泛性二.重点与难点:重点:电流的磁效应和磁场概念的形成难点:磁现象的应用三、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪四、教学过程:(一)引入:介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。
在本章,我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用,知识主线十分清晰。
本章共二个单元。
第一、二、三节为第一单元;第四~第六节为第二单元。
复习提问,引入新课[问题]初中学过磁体有几个磁极?[学生答]磁体有两个磁极:南极、北极 . [问题]磁极间相互作用的规律是什么?[学生答]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 .[问题]两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的?[学生答]磁场 . [过渡语]磁场我们在初中就有所了解,从今天我们要更加深入地学习它。
(二)新课讲解----- 第一节、磁现象和磁场1.磁现象(1)通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象(2)可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。
【板书】磁性、磁体、磁极:能吸引铁质物体的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体,磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2.电流的磁效应(1)介绍人类认识电现象和磁现象的过程。
(2)演示奥斯特实验:让学生直观认识电流的磁效应。
磁场-鲁科版选修3-1教案
磁场-鲁科版选修3-1教案
授课目标
1.理解磁场的基本概念
2.熟悉磁场相关的物理量及其计算方法
3.知晓基本电路中磁场的作用
授课内容
磁场概述
磁场是指存在磁性物质或电流导体周围,具有磁相互作用的物理场。
磁场的单位为特斯拉(T),方向遵循右手定则。
学生需要理解磁场的基本概念及其作用。
磁场的物理量及计算方法
1.磁场强度:指在磁场中一点单位位置中所有电荷所受到的磁力的大小,单位为特斯拉(T)
$$ B=\\frac{F}{qv} $$
2.磁力:指磁场中单位长度电流所受到的力,单位为牛(N)
F=BIL
3.洛伦兹力:在磁场中运动的带电粒子所受到的力,单位为牛(N)
F=qvB
4.磁通量:磁场中通过一定面积的磁场线数量,单位为韦伯(Wb)
$$ \\varPhi=B\\cdot S $$
磁场在基本电路中的作用
磁场在电路中的作用一般表现为电流的增强或减弱。
1.活塞式电机:电路中磁场的改变让电流加强或减弱,从而产生驱动活塞的动力。
2.电动机工作原理:通电后,电流在磁场中受到作用力,从而产生机械运动。
学生需要掌握电动机的原理及运作过程。
课后作业
1.阅读《磁场》,进一步理解磁场相关的知识点;
2.搜索并学习“离子轨道”的原理及应用;
3.练习电动机与电路的运作相关计算题。
总结
本节课中,我们学习了磁场的基本概念及其作用,熟悉了磁场的物理量及计算方法,了解了磁场在基本电路中的作用及电动机的工作原理。
希望大家在课后能够掌握相关的知识点,并能够顺利完成课后作业。
2018-2019学年鲁科版选修3-1用磁感线描述磁场 第1课时 教案
(1)条形、蹄形磁铁,同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况(图1、图2)
4.匀强磁场
(1)匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。
D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
【演示】用铁屑模拟感线的形状,加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。
【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在,而是人们为了研究问题的方便而假想的。
②区别电场线和磁感线的不同之处:电场线是不闭合的,而磁感线则是闭合曲线。
2.几种常见的磁场
【演示】
①用铁屑模拟磁感线的演示实验,使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
(2)两种情形的匀强磁场:即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场;相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时,其中间区域的磁场.
5.磁通量
(1)定义: 磁感应强度B与线圈面积S的乘积,叫穿过这个面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表达式:φ=BS
【注意】①对于磁通量的计算要注意条件,即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度,S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。
B、每条磁感线都是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。
C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。
D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
鲁科版高中物理选修3-1:《磁场》教案-新版
5.1 磁场教学目标(一)知识与技能1、列举磁现象在生活、生产中的应用,了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,关注与磁相关的现代技术发展;2、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁体或电流有磁场力的作用;3、知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。
(二)过程与方法:利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力。
(三)情感、态度与价值观:在教学中渗透物质的客观性原理。
教学重点:磁场的物质性和基本特性。
教学难点:磁场的物质性和基本性质。
教学用具:条形磁铁、蹄形磁铁、投影片、多媒体辅助教学设备。
教学过程:(一)引入新课我国是世界上最早发现磁现象的国家。
我国古代在磁现象方面具有相当丰富的研究成果。
其中,指南针的发明和应用是我国对世界文明做出的重大贡献之一。
指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献(参照下面两个图)。
(二)进行新课1、磁现象教师:引导学生阅读教材“自制水罗盘”两段,明确以下几个问题:问题1为什么缝衣针要沿着同一方向摩擦若干次?问题2缝衣针的指向是正南方吗?教师:电现象和磁现象之间存在着许多相似,请你举例说明。
学生:讨论,交流,发表见解。
电荷存在正负、磁体存在两极;电荷间有力的作用,且同号电荷相斥,异号电荷相吸;磁体间同样有力的作用,且同名磁极相斥,异名磁极相吸。
教师:电现象和磁现象间的相似是偶然的吗?如果你是一位物理学家,你会怎样认为呢?问题:人们是通过那些自然现象,开始形成了相互联系和相互转化的思想?学生:阅读教材,讨论、交流、发表见解。
2、磁场提问:磁体对磁体有力的作用,电流对磁体也有力的作用(如下图所示)。
这些作用力都不需要直接接触,就能产生。
那么,这些作用力是怎样产生的呢?是不是不需要任何媒介物就能产生?答:是通过磁场产生的。
教师:你为什么会想到是通过磁场产生的?类比前面的学习谈一下自己的看法。
学生:电和磁是相互联系的。
电荷的周围存在电场,电荷间通过电场产生相互作用,那么,磁体和电流的周围必然会存在磁场,磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。
鲁科版高中物理选修3-1 5.2用磁感线描述磁场课程教学设计
《用磁感线描述磁场》教学设计[三维目标]:(一)知识与技能1、知道什么是磁感线。
2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。
3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
(二)过程与方法通过模拟实验体会磁感线的形状,培养学生的空间想象能力。
(三)情感、态度与价值观1、通过讨论与交流,培养对物理探索的情感。
2、领悟物理探索的基本思路,培养科学的价值感。
[教学重点]:会用磁感线描述各种磁场。
安培定则[教学难点]:安培定则判断磁感线方向,各种磁感线的各向视图[教学器材]:条形磁铁、铁屑、玻璃板、通电螺线管/环行电流/通电直导线的磁感线分布演示器、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源[教学方法]:类比法、实验法、比较法[教学手段]演示实验,多媒体展示[教学媒体]实验器材:小磁针、条形磁铁;铁屑;玻璃板;实物投影;通电螺线管/环行电流/通电直导线的磁感线分布演示器教学过程【新课导入】提出问题:在上一节课的学习中,我们是用什么方法知道哪些物体周围有磁场存在的?我们的方法是用小磁针来检验.因为知道磁场对小磁针有作用。
所以可以与用检验电荷检验电场存在一样,用小磁针来检验磁场的存在.演示:检验磁场.方法:把小磁针放在磁场中被检验点A处,如果看到小磁针摆动后静止,磁针不再指向南北方向,而指向一个别的方向,说明A点有磁场.检验B点磁场会发现同样现象,说明B点也有磁场.同时可以发现A、B两点小磁针静止时的指向也不相同,这说明小磁针在A、B处受磁场力方向不同,显然磁场是有方向的.【新课内容】1、磁场的方向:在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向.我们规定:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向.测量磁场方向的方法是:将一能自由转动的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N极的指向即为该点的磁场方向.板书:小磁针N极在磁场中静止时所指的方向为该点的磁场方向。
探究磁场对电流的作用-鲁科版选修3-1教案
探究磁场对电流的作用-鲁科版选修3-1教案教学目标本节课主要介绍磁场对电流的作用原理和实验探究方法,培养学生的探究精神和实验技能,加深学生对电磁学知识的理解。
核心知识•磁场的概念及其特点;•电流在磁场中的受力情况及其表达式;•洛仑兹力的原理及计算方法;•磁感应强度的概念和测量方法。
教学重点•磁场对电流的作用原理;•洛仑兹力的原理及计算方法;•磁感应强度的测量方法。
教学难点•磁场对电流的作用原理的深入理解;•如何进行磁感应强度的测量。
教学过程导入新课引导学生回顾电磁学的基本概念,引入磁场对电流的作用原理。
知识点讲解1.磁场的概念及其特点磁场是物体所具有的一种物理属性,磁性物体能够相互吸引或排斥,这种现象称为磁作用。
磁场具有方向和大小,用磁感应强度表示,单位是特斯拉(T)。
磁场是由电流和磁体所产生的。
2.电流在磁场中的受力情况及其表达式电流在磁场中受到洛仑兹力的作用,其大小和方向由磁场和电流所在的位置和方向决定。
洛仑兹力的计算公式为:$$\\vec{F_L}=q(\\vec{v}\\times\\vec{B})$$其中,$\\vec{F_L}$为洛仑兹力,q为电荷量,$\\vec{v}$为电荷的运动速度,$\\vec{B}$为磁感应强度。
3.洛仑兹力的原理及计算方法洛仑兹力的原理是电流通过磁场时会受到一个与电流方向、磁场方向和速度方向都有关的力,该力称为洛仑兹力。
通过计算可得到洛仑兹力的大小和方向。
4.磁感应强度的概念和测量方法磁感应强度是表示磁场强度的物理量,用B表示,单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的大小决定了磁场的强弱大小。
磁感应强度可以通过霍尔效应测量得到。
实验操作在实验室中完成下列操作:1.利用U型软铁芯、励磁线圈、电极和直流电源搭建磁场实验装置;2.通过将带电荷的质点放置在磁场中,观察质点受到的洛仑兹力的方向和大小,进一步验证磁场对电流的作用规律;3.利用霍尔效应测量磁感应强度。
思考题1.为什么电流在磁场中受到洛仑兹力的作用?2.在实验中,如何测量磁感应强度?3.磁感应强度的单位是什么?4.如何判断两个磁性物体的相互作用是相互吸引还是相互排斥?课堂小结本节课主要介绍了磁场对电流的作用原理和实验探究方法,学习了洛仑兹力和磁感应强度的概念,了解了磁场对电流的作用规律。
新课标鲁科版3-1选修三5.1《磁场》WORD教案3
5.1 磁场测试、选择题(每题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对 的得5分,选不全的得3分, 有选错或不答的得0分。
)1、如图1所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直流导线,电流方向指向读 者,a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中:A 、 a 、b 两点磁感应强度相同 C 、a 点磁感应强度最大B 、 c 、d 两点磁感应强度大小相等D 、 b 点磁感应强度最大A 、大小为零B 、方向竖直向上C 、方向竖直向下D 、方向垂直 纸面向里3、质量为m,电荷量为q 的带电粒子以速率v 垂直射入磁感强度为B 的匀强磁场中,在磁场力作用下做匀速 圆周运动,带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流,则:D 、撤消磁场后,小球摆动周期变化 6、如图所示,在加有匀强磁场的区域中, 一垂直于磁场方向射入 的 带电粒子轨迹如图所示,由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞, 带电粒子的能量逐渐减小,从图中可以看出:A 、 带电粒子带正电,是从B 点射入的 B 、 带电粒子带负电,是从 B 点射入的2、如图线圈所受磁场力的合力为: A 、环形电流跟q 成正比C 、环形电流跟B 成反比B 、环形电流跟v 成正比 护心 D 、环形电流跟m 成反比 4、如图4所示,要使线框abed 在受到磁场力作用后,ab 边向纸外,c 动,可行的方法是:A 、加方向垂直纸面向外的磁场,通方向为a^b^c^d^a 的电流d 边向纸里转 B 、加方向平行纸面向上的磁场,通以方向为a^b^c^d^a 电 C 、加方向平行于纸面向下的磁场,通以方向为a^b^c^d 的电 流 D 、加方向垂直纸面向内的磁场,通以方向为a^d^c^b^a 的电流5、如图5所示,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀匀强磁场中做简谐运动, A 、当小球每次通过平衡位置时,动能相同 B 、当小球每次通过平衡位置时,速度相同 C 、当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同 [来源:]磁场垂直纸面向里,则为m 的直导体棒•在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时, 欲使导体棒静止在斜面上, 下列外加匀强磁场的磁感应强度 B 的大小和方向正确是cos 。
鲁科版高二物理选修3-1_《磁场对运动电荷的作用》参考教案1
磁场对运动电荷的作用一、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.2、知道洛伦兹力大小的推理过程.3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.5、了解电视显像管的工作原理(二)过程与方法通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。
通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。
最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。
(三)情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。
让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
二、重点与难点:重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判断.三、教具:电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体四、教学过程:(一)复习引入前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:1.如图判定安培力的方向(让学生上黑板做)若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A.求:导线所受的安培力大小?[学生解答]解:F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N答:导线受的安培力大小为4×10-3 N.2.什么是电流?[学生答]电荷的定向移动形成电流.[教师讲述]磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,那么,磁场对电流有作用吗?我们会想到:通电导线受到的安培力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现.[演示实验]实验与探究,磁场对运动电荷的作用(121页图6-16)[教师]磁场对静止的电荷是否有作用;说明电子射线管的原理:说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。
2021-2021学年高中物理选修3-1教学案(23份) 鲁科版22(优秀教
2021-2021学年高中物理选修3-1教学案(23份)鲁科版22(优秀教第节磁场对运动电荷的作用.磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。
.洛伦兹力的大小与运动电荷的电荷量、运动速度、磁感应强度有关,公式为=(与垂直)。
.洛伦兹力永不做功,只能改变速度的方向,不能改变速度的大小。
.左手定则:伸开左手,拇指与其余四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。
一、探究磁场对电荷的作用.磁场对静止电荷的作用.磁场对运动电荷的作用二、从安培力到洛伦兹力.洛伦兹力()定义:磁场对运动电荷的作用力。
()与安培力的关系:通电导线在磁场中受到安培力可以看成是大量运动电荷受到洛伦兹力的宏观表现。
.洛伦兹力的大小 ()公式:=。
()条件:电荷在垂直于磁场方向上运动。
图--()推导:设有一段长度为的通电导线,横截面积为,单位体积中含有的自由电荷数为,每个自由电荷的电荷量为,定向移动的平均速度为,垂直于磁场方向放入磁感应强度为的磁场中,如图--所示。
导体所受安培力=导体中的电流=导体中的自由电荷总数=由以上各式可推得,每个电荷所受洛伦兹力的大小为′==。
()当运动电荷速度与磁感应强度的方向的夹角为θ时,洛伦兹力的大小为=θ。
.洛伦兹力的方向判定――左手定则伸开左手,拇指与其余四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。
.自主思考――判一判()运动电荷在磁场中一定受力的作用。
(×) ()正电荷所受洛伦兹力的方向与磁场方向相同。
(×) ()负电荷所受洛伦兹力的方向与磁场方向垂直。
(√)()洛伦兹力既可改变运动电荷的运动方向,又可改变速度大小。
(×) .合作探究――议一议()运动电荷在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向一致吗?[提示] 由电子在磁场中运动的轨迹可发现受力方向与磁场方向不一致。
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第1节磁场
【教学目的】
1、了解简单的磁现象,了解磁性材料
2、认识磁场,知道在磁体周围存在着磁场
3、知道地球是一个大磁体,了解地磁场的存在,并能用于解释一些奇妙的现象
4、会用小磁针来检测磁场的存在并判断磁场的方向
5、能用类比的方法将电场的研究方法迁移到磁场的研究方法上来
【教学重点】
了解磁场有哪些特性,并能用于检测磁场的存在;知道地球是个大磁场
【教学难点】
地磁场中的方向是学生的薄弱环节
【教学媒体】
1、实验器材:条形磁铁×2;马蹄形磁铁;环行磁铁;铁钉若干;铜片;冰箱磁贴;碎铁屑
2、课件:地磁场的分布图片
【教学安排】
【新课导入】
用小玩具——响尾蛇(两枚磁石);钓鱼玩具激发学生的兴趣。
我国是最早发现磁现象、应用磁场的国家之一,指南针的发明为世界航海做出了巨
大贡献.现代,磁已更广泛地应用在我们的生活中,奇妙的磁现象不仅在玩具中常用,
在生活、生产中许多地方也用到了磁现象,展示纸盆喇叭后的环行磁铁。
展示磁悬浮的
视频。
今天我们来研究磁场
【新课内容】
1、有关磁的几个问题
请同学们思考并回答:在刚才的演示中重要体现了哪些与磁有关的现象?
根据回答,补充演示一些磁现象实验:如磁铁吸引铁屑;磁极间的相互作用;磁化现象等等
归纳总结并板书:1、磁现象:
◆物体有吸引铁一类物质的性质叫磁性.
◆具有磁性的物体叫磁体.(天然磁石的成分是四氧化三铁)
◆磁体上磁性最强的部分叫磁极.(对条形磁铁来说,其磁极在两端。
我们把两
个磁极分别叫北(N)级和南(S)级。
将条形磁铁悬挂起来(演示),静止时
其指向地理北极的叫北级,指向地理南极的叫南级。
词性很弱的叫中性区)
◆同名磁极相斥,异名磁极相吸.(演示)
◆变无磁性物体为有磁性物体叫磁化,变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.(演
示磁化过程/通过加热或敲击可以使磁化的物体退磁)
2、磁场:
磁体对铁一类物质的作用力也是非接触力,所以我们也可以用电场的相关知识认定,这种力也是通过磁场来传递的。
我们了解磁场,也要象电场一样,先要了解哪些物质会产生磁场。
然后要知道怎么描述磁场;接着要知道磁场对哪些物体会产生磁力,这些磁力的大小和方向有何规律等等。
首先,哪些物体周围会形成磁场呢?(学生讨论回答,并给出判定的理由)
板书:2、磁场:①磁体周围存在磁场,磁场是物质存在的另一种形式,是一种客观
存在。
由于小磁针的指南指北性表明地球也会对磁针产生磁力,所以说明地球是一个大磁体.
②地球也是一个大磁体,周围存在着地磁场。
阅读书P24/第3节,体会地磁场的方向和分布。
知道磁偏角的存在。
初中学过奥斯特实验,电流也会使小磁针受力偏转,所以电流周围也有磁场。
③电流周围空间存在磁场.(奥斯特实验说明了这一点电能生磁)
演示实验:磁体对小磁针的作用;电流对小磁针的作用.
推理分析:电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,而静止电荷周围空间没有磁场.所以运动电荷周围空间也有磁场.
小结:磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间.
请大家思考一下,我们又是用什么方法来检测出磁体、通电导线、地球以及运动电荷周围有磁场存在的呢?联系电场的学习,你有什么收获呢?
(学生讨论——可以用小磁针来检测,电场则是用试探电荷受力来检测。
研究电场和磁场具有类似的方法。
电场是静止电荷形成的,而运动的电荷周围既有电场,又有磁场)早在十七世纪,安培对这种磁场产生做了一个著名的假说,叫做分子环流假说,能很好的的解释为什么有的物质是磁体,有的物质又没有磁性,为什么物体能磁化,又会消磁。
他设想在物体的内部有小小的分子电流,每个分子电流都产生一个小磁场,就向运动电荷形成的磁场一样,如果分子电流的取向是一致的,那么这些小磁场就叠加在一起成为一个强磁场。
如果分子电流的取向是杂乱无章的,那么这些小磁场就彼此抵消,物体不显磁性。
磁化就是让借助外加磁场让物体的分子电流有序化的过程,而消磁就是通过加热和撞击让物体的分子电流无序化的过程。
我们现在已经了解,这个当时安培完全假设出来的分子环行电流,其实就是电子绕原子核定向移动形成的电流。
但安培在500年前那个还不了解物质的原子结构的情况下能做出这样的猜想,让人不得不佩服他的大胆和创新意识。
不过,安培得出这样的结论可不是乱猜的,他深入研究了磁场的分布,发现了磁体的磁场与电流的磁场有某种相似性,才能得出这样的结论的。
请大家课后讨论一下,联系电场的学习,我们可以怎么描述磁场的分布?
【课后作业】
巩固练习:教科书P94/1;。